KR20020010015A - 힌지 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자제품 또는 도어 등과 같이 다양하게 사용되는 힌지조립체에 관한 것이다.

본 발명의 힌지조립체는, 상단의 일부분이 나사산이 성형된 힌지축과; 상기 힌지축에 삽입되어, 일측면이 지지되는 상태에서 회동 가능한 브라켓; 상기 브라켓의 상부에서 힌지축에 삽입되고, 상면에 소정의 치형을 가지는 하부치형부재; 상기 하부치형부재와 치합하는 치형이 하면에 성형되고 힌지축에 삽입되는 상부치형부재; 상기 상하부치형부재 사이에 개재되는 탄성와셔; 그리고 상기 힌지축의 상단부에 나사결합되어 높이조절이 가능하고, 상기 상부치형부재를 가압하는 조절너트를 포함하여 구성된다. 이러한 구성에 의하면, 브라켓은 일정한 열림각도를 충분히 유지할 수 있으며, 브라켓에 가압되는 압력을 조절할 수 있게 된다.

Description

힌지 조립체{Hinge assembly}

본 발명은 힌지조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 힌지축을 중심으로 회동하는 브라켓의 고정각도를 유지할 수 있으며, 동시에 고정각도 유지를 위한 지지력을 조절할 수 있도록 구성되는 힌지조립체에 관한 것이다.

본 명세서에서 다루는 힌지조립체가 적용되는 것은 노트북과 같은 전자기기, 컴퓨터, 의료기기, 카메라, 모니터 등과 같은 여러자기 분야에 적용될 수 있다. 예를 들면 일반적인 노트북 컴퓨터에 있어서, LCD화면을 내장하는 디스플레이부는, 키보드가 포함된 본체에서 개폐될 수 있도록 구성되어 있다. 그리고 이러한 디스플레이부는 본체에서 열린 다음, 사용자가 원하는 각도로 조절할 수 있으며 이렇게 조절된 상태에서는 그 상태를 유지하게 된다.

이와 같은 노트북에 사용되는 종래의 힌지조립체를 도 1 및 도 2에 기초하여 살펴보기로 한다. 도 1에 있어서 도면부호 2로 표시한 것은 힌지축이고, 2a로 표시한 것은 상기 힌지축(2)에 성형된 플랜지부이다. 상기 힌지축(2)은 고정된 상태이고, 상기의 예를 들면 노트북 컴퓨터의 본체에 고정된 상태로 설치된다. 그리고 상기 플랜지부(2a)를 포함하는 힌지축(2)에는 회전 가능한 브라켓(10)이 삽입되어 있다. 그리고 상기 브라켓(10)은, 실질적으로 상기 힌지축에 회동 가능하게 연결되는 것으로, 상술한 예를 들면 노트북 컴퓨터의 디스플레이부에 연결되어, 원하는 회동각도로 고정될 수 있는 부분이다.

상기 브라켓(10)은, 상기 힌지축(2)을 중심으로 도 1에서는 지면에 대하여 튀어나오거나 들어가는 방향으로 회동 가능하게 지지되어 있다. 그러나 상기 브라켓(10)이 일정하게 회전한 위치에서, 고정된 상태로 유지할 수는 없기 때문에, 이를 위하여 다음과 같은 구성을 가지고 있다.

상기 힌지축(2)의 플랜지부(2a)의 상부에는 와셔(4)가 개재되는데, 상기 와셔(4)는 실질적으로 상기 플랜지부(2a)에 고정되는 상태이다. 예를 들면 상기 와셔(4)의 외측의 일단부(4a)를 연장 성형시키고, 상기 연장 성형된 일단부(4a)를 상기 플랜지부(2a)의 외주연에 성형된 홈(2b)에 끼우도록 구성하는 것에 의하여 상기 플랜지부(2a)에 고정된 상태로 구성된다.

그리고 상기 와셔(4)의 상부에는 회전 가능한 브라켓(10)이 힌지축(2)에 삽입된다. 상기 브라켓(10) 만의 구성으로는, 단순히 상기 힌지축(2)에 회전 가능하게 삽입된 상태이다. 그리고고 상기 브라켓(10)의 상부에는 다시 와셔(6)가 삽입된다. 상기 와셔(6)는, 상술한 하부의 와셔(4)와 동일 또는 유사한 방법으로 상기 브라켓(10)에 고정되어 있어서, 실질적으로 상기 브라켓(10)의 회전시 같이 회동하게 된다.

그리고 상기 와셔(6)의 상부에는 스프링와셔(8)가 힌지축에 삽입되어 있다. 상기 스프링와셔(8)는, 회동하는 브라켓(10)에 대하여 힌지축 방향으로 일정한 탄성력을 부여하는 것에 의하여 회전 가능한 브라켓(10)이 일정한 위치에서 고정된 상태를 유지할 수 있도록 하기 위한 것이다.

즉, 도 2에 도시한 바와 같이 상기 스프링와셔(8)는, 힌지축(2)을 통과하기 위한 힌지공(8a)과, 상기 힌지공(8a)의 주변에 형성되는 상측면(8b)과, 하측면(8c)로 구성된다. 상기 상측면(8b)과 하측면(8c)는, 예를 들면 프레스 가공에 의하여 전체적인 높이차를 가지고 있으며, 이러한 높이차에 의하여 상기 스프링와셔(8)는 일정한 탄성복원력을 가지게 된다. 따라서 상기 스프링와셔(8)의 상측면(8b)이 눌러지면, 상기 하측면(8c)과 상기 상측면(8b) 사이에는, 일정한 탄성복원력이 생기게 된다.

그리고 상기 스프링와셔(8)의 상부에는 고정부재(12)가 힌지축에 끼워져 있다. 상기 고정부재(12)는 실질적으로 상기 스프링와셔(8)의 상측면(8b)에 접하고 있는 상태이고, 상기 와셔(6)는 스프링와셔(8)의 하측면(8c)에 접하고 있는 상태이다.

그리고 상기 고정부재(12)는, 힌지축(2)의 상면을 코킹하는 것에 의하여 힘을 받으면서 변형되어, 상기 스프링와셔(8)에 일정한 힘을 부여한 상태로, 힌지축(2)에 고정되어 있다. 즉, 상기 고정부재(12)가 상기 힌지축(2)의 상단부에서 높이가 고정되는 상태로 위치하고 있으며, 이러한 상태에서, 상기 스프링와셔(8)는 상기 고정부재(12)에 의하여 일정하게 눌러진 상태로 된다. 따라서 상기 스프링와셔(8)는 그 하부에 위치하는 와셔(6) 및 브라켓(10)에 대하여, 그 탄성복원력에 기인하는 일정한 힘을 가하고 있는 상태이다.

따라서 이러한 상태에서, 상기 브라켓(10)이 회전하여 일정한 각위치가 설정되면, 상기 스프링와셔(8)가 브라켓(10)을 누르고 있는 힘에 의하여, 그 설정된 위치를 유지하게 된다.

그리고 상술한 바와 같은, 힌지조립체에 있어서, 상기 브라켓(10)은 예를 들면 노트북컴퓨터의 디스플레이부에 연결되어 있는 상태이다. 사용자가 디스플레이부를 열어서 일정한 각위치를 설정하게 되면, 상술한 바와 같이 스프링와셔(8)에 의하여 브라켓(10)에 가해지는 힘에 의하여, 그 위치를 유지하게 되는 것이다.

그러나 상술한 바와 같은 종래의 기술에 의하면 다음과 같은 문제점이 지적된다.

실질적으로 브라켓(10)의 위치를 고정시키기 위한 힘은, 스프링와셔(8)에 의하여 가해지고 있다고 볼 수 있다. 그러나 상기 스프링와셔(8)는, 고정부재(12)에 의하여 고정된 위치를 유지하고 있고, 이러한 위치에 의하여 브라켓(10)에 가해지는 힘이 조절된다. 따라서 상기 고정부재(12)가 스프링와셔(8)를 누르는 힘은, 고정부재의 높이에 의하여 결정되지만, 종래의 구조에 의하여 상기 고정부재(12)의 높이를 조절할 수 있는 구성이 전혀 없다.

따라서 상기 고정부재(12)의 상부를 코킹하는 것에 의하여, 고정부재의 위치가 힌지축(2)에 대하여 결정되면, 이러한 위치에 의하여 상기 스프링와셔(8)가 브라켓(10)을 가압하는 힘이 결정되게 된다. 여기서 만일 상기 고정부재(12)의 코킹에 약간의 오차가 존재하게 되거나, 스프링와셔(8) 자체에 오차가 있으면, 실질적으로 브라켓(10)을 균일한 힘으로 가압하는 것이 불가능하게 된다.

브라켓(10)을 균일한 힘으로 가압하는 것이 불가능하게 되면, 노트북의 디스플레이부와 같은 부분을 상기 브라켓(10)이 정해진 위치로 유지하는 것이 불가능하게 되는 단점이 발생한다.

즉, 종래의 구성에 의하면, 브라켓에 대하여 균일한 힘을 가할 수 있도록 조절하는 것이 불가능하게 되고, 더욱이 종래의 힌지조립체의 조립과정 또는 부품의 생산과정에서 발생하는 작은 오차에 의해서도 불량률이 높아지는 단점이 있음을 알 수 있을 것이다.

본 발명의 목적은, 브라켓을 가압하는 힘의 강약을 용이하게 조절할 수 있는힌지조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 브라켓에 균일한 힘을 가하는 것에 의하여 브라켓이 정상적으로 동작할 수 있으며, 불량율을 최소화할 수 있는 힌지조립체를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 힌지조립체의 단면도.

도 2는 종래의 힌지조립체에 사용되는 스프링부재의 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 힌지조립체의 조립상태 단면도.

도 4는 본 발명의 힌지조립체의 분해상태 정면도.

도 5는 본 발명의 요부 분해 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 ..... 힌지축 30 ..... 와셔

32 ..... 브라켓 34 ..... 와셔

42 ..... 상부치형부재 44 ..... 하부치형부재

50 ..... 탄성와셔 60 ..... 조절너트

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 힌지조립체는, 상단의 일부분이 나사산이 성형된 힌지축과; 상기 힌지축에 삽입되어, 일측면이 지지되는 상태에서 회동 가능한 브라켓; 상기 브라켓의 상부에서 힌지축에 삽입되고, 상면에 소정의 치형을 가지는 하부치형부재; 상기 하부치형부재와 치합하는 치형이 하면에 성형되고 힌지축에 삽입되는 상부치형부재; 상기 상하부치형부재 사이에 개재되는 탄성와셔; 그리고 상기 힌지축의 상단부에 나사결합되어 높이조절이 가능하고, 상기 상부치형부재를 가압하는 조절너트를 포함하여 구성되는 것을 기술적 요지로 하고 있다.

그리고 상기 브라켓의 상하면에 개재되는 와셔를 더 포함한다. 브라켓의 상면에 개재되는 와셔는 하부치형부재에 고정되어 같이 회전하고, 브라켓의 하면에 개재되는 와셔는 힌지축에 고정된다.

그리고 상기 브라켓은, 힌지축에 성형된 플랜지부에 의하여 일측면이 지지되는데, 예를 들면

다음에는 도면에 도시된 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4에 기초하면서, 본 발명에 대하여 살펴보기로 한다. 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 힌지조립체는 힌지축(20)을 포함하고 있다. 상기 힌지축(20)은, 브라켓(32)를 지지하기 위한 플랜지부(20)를 중심부분에 구비하고 있으며, 최상단부에는 도 4에 도시한 바와 같은 나사산부(24)가 성형되어 있다. 상기 나사산부(24)는, 힌지축(20)의 최상단에 성형되어 있는 것이고, 도 3에 도시한 조절너트(60)가 나사결합할 수 있도록 구성되는 것이다.

상기 조절너트(60)는, 힌지축(20)의 최상단에 성형되는 나사산부(24)에 나사결합하는 것에 의하여, 실질적으로 힌지축(20)의 상부에서 높이조절이 가능하게 결합된다. 이와 같이 높이조절이 가능한 조절너트(60)는, 후술하는 바와 같이, 브라켓(32)에 가해지는 힘을 조절하는 기능을 수행하게 될 것이다.

그리고 상기 힌지축(20)의 플랜지부(22)의 상부에는 하부너트(30)가 개재되는데, 도시한 실시예에 있어서, 상기 하부너트(30)는 플랜지부(22)에 고정될 수 있도록 구성되어 있다. 즉 상기 하부너트(30)의 일단부에 성형된 고정돌기(30a)가 플랜지부(22)의 고정홈(22a)에 결합하는 것에 의하여, 상기 플랜지부(22)에 고정될 수 있도록 결합된다.

그리고 상기 하부너트(30)의 상부의 힌지축(20)에는 브라켓(32)이 고정된다. 상기 브라켓(32)은 예를 들면 노트북컴퓨터의 디스플레이부 등에 고정되어 있는 것임은 상술한 바와 같다. 그리고 상기 브라켓(32)의 상면에는 상부힌지(34)가 힌지축(20)에 끼워져 있다.

그리고 상기 상부힌지(34)의 상부에는 하부치형부재(44)가 힌지축(20)에 삽입되어 있고, 상기 하부치형부재(44)의 상부로는 탄성을 가지는 탄성와셔(50)와 상부치형부재(42)가 순차적으로 힌지축(20)에 삽입되어 있다. 그리고 상기 상부치형부재(42)의 상부로는 조절너트(60)가 힌지축(20)의 상부의 나사산부(24)에 나사결합되어 있다.

본 발명의 상부치형부재(42) 및 하부치형부재(44)에 대하여 도 5를 같이 참조하면서 살펴보기로 한다. 상부치형부재(42)와 하부치형부재(44)는, 실질적으로 동일한 형상을 하고 있으며, 각각의 치형이 서로 대향하도록 성형되어 있다. 즉, 하부치형부재(44)는 산(44a)과 골(44b)로 이루어지는 치형을 가지고 있고, 상부치형부재(42)도 산(42a)과 골(42b)로 이루어지는 치형을 가지고 있다. 그리고 상기 치형부재(42,44)의 각각의 치형은, 서로 치합할 수 있는 위치에서 대향하도록 구성되어 있다.

그리고 상기 상부치형부재(42)와 하부치형부재(44)의 사이에는 탄성와셔(50)가 개재되어 있다. 상기 치형부재(42,44)와 탄성와셔(50)는 모두 힌지축(20)에 관통하는 상태로 설치되어 있음은 상술한 바와 같다.

그리고 상기 상부치형부재(42)의 상부에는 조절너트(60)가 힌지축(20)에 나사결합되어 있어서, 상기 조절너트(60)가 힌지축(20)에 나사결합되어 일정한 위치에서 고정된 상태로 되면, 상기 조절너트(60)는 상부치형부재(42)를 하방으로 가압하는 상태로 될 것이다.

상기 치형부재(42)가 하방으로 가압되면, 상기 탄성와셔(50)를 사이에 두고,하부치형부재(44)와 치합하게 되는데, 이러한 치합에 의하여 각각의 치형사이에 위치하는 탄성와셔(50)는 탄성변형하게 된다. 그리고 상기 상부치형부재(44)가 하방으로 가압되어 하부치형부재(42)와의 사이에서 밀착하는 정도는, 상기 조절너트(60)에 의하여 조절될 수 있다. 즉, 조절너트(60)를 더욱 하방으로 위치시키게 되면, 상기 탄성와셔(50)를 통하여 상기 하부치형부재(44)는 더욱 많은 힘을 받게 된다. 따라서 힌지축(20)의 상단부와 나사결합하는 조절너트(60)의 높이를 조절하는 것에 의하여, 실질적으로 탄성와셔(50)를 통하여 하부치형부재(44)는 더욱 하방을 향하는 힘을 많이 받게 된다.

상기 하부치형부재(44)가 하방으로 받게 되는 힘을, 실질적으로 브라켓(32)에 가해지게 된다. 만일 하부치형부재(44)가 탄성와셔(50)를 통하여 받는 힘이 큰 경우에는, 상기 브라켓(32)에 가하는 힘이 커지게 된다. 따라서 상기 브라켓(32)의 회동 동작에 보다 많은 힘이 필요하게 됨과 동시에, 브라켓(32)의 각위치가 정해지면 더욱 견고한 힘에 의하여 그러한 상태를 유지할 수 있게 된다. 또한 이와 반대로 하부치형부재(44)가 탄성와셔(50)를 경유하여 받는 힘이 작은 경우에는 브라켓(32)을 가압하는 힘이 보다 작아지게 되고, 상기 브라켓(32)은 보다 보드럽게 회동하게 될 것이다.

이와 같이 상기 브라켓(32)을 가압하는 힘의 조절은, 조절너트(60)의 높이에 의하여 상부치형부재(42)가 받는 힘에 의하여 결정된다. 이 때, 상기 탄성와셔(50)는 상부치형부재(42)에서 하부치형부재(44)가 받는 힘을 탄성적으로 전달하게 되는 것이다.

그리고 상기 조절너트(60)의 상부에 결합되는 고정부재(70)는, 상기 조절너트(60)가 힌지축(20)에서 완전히 이탈하는 것을 방지하기 위한 것이다. 그리고 예를 들면 상기 힌지축(20)의 상단부를 가압하여 리벳팅과 유사한 처리를 하는 것에 의하여, 상기 조절너트(60)가 이탈하지 못하도록 하거나, 상기 조절너트(60)와 역방향의 나사산을 가지는 너트를 이용하거나, 별도의 고정용 캡을 씌우는 등과 같은 여러가지 방법 및 구성에 의하여 고정부재(70)를 구현하는 것이 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 서로 치합하는 치형을 마주보는 상태로 결합할 수 있고, 그 사이에 탄성와셔가 개재되는 한쌍의 치형부재(42,44)를 이용하여, 브라켓(32)에 가해지는 압력을 조절할 수 있도록 구성하는 것을 기본적인 기술적 요지로 하고 있음을 알 수 있다.

이와 같은 본 발명의 기술적 범위내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다. 예를 들면 다음과 같은 변형이 가능할 것이다.

상술한 실시예에 있어서는 상기 치형부재(42,44)는 삼각형상의 치형을 가지는 것으로 도시하고 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 치형부재는, 어떠한 형상의 치형을 가지는 것도 가능하고, 그 사이에 탄성와셔를 개재한 상태로 서로 치합할 수 있도록 구성하는 것에 의하여, 탄성와셔에 의한 탄성력으로 상기 하부치형부재가 브라켓(32)을 가압할 수 있도록 구성되는 것이면 충분하다. 따라서 본 발명의 치형부재에 있어서 치형의 형상 및 구조에 의하여 한정될 수는 없는 것이고, 상술한 바와 같이 서로 치합할 수 있는 치형으로 탄성와셔에 의하여 탄성을 발휘시키고, 이러한 탄성와셔의 탄성력이 하부치형부재(44)를 가압하여 브라켓(32)을 가압할 수 있는 것이라면 어떠한 구성으로도 가능함은 물론이다.

그리고 도시한 실시예에 있어서는 상기 브라켓(32)의 상하에 상부와셔(34) 및 하부와셔(30)를 개재하고 있다. 그리고 상기 실시예에 있어서 상기 상부와셔(34)는 하부치형부재(44)에 결합되어 고정된 상태를 유지하고 있고, 하부치형부재(30)는 힌지축(20)의 플랜지부(22)에 결합되어 고정된 상태를 유지하고 있음을 알 수 있다. 그러나 본 발명은 이러한 와셔의 구성에 의하여 제한될 수 는 없는 것임은 자명하다.

상술한 실시예에 있어서는 힌지축(20)에 플랜지부(22)를 통하여 브라켓이 일정한 위치에서 지지될 수 있도록 구성하고 있으나, 상기 플랜지부(22)는 브라켓(32)이 일정한 위치에서 지지될 수 있도록 구성하는 하나의 실시예에 불과한 것이고, 다른 어떠한 기계적 구성요소 또는 형상을 통하여 브라켓을 지지할 수 있도록 구성하는 것도 가능함은 물론이다.

그리고 본 발명에 의한 힌지조립체는, 상술한 바와 같은, 전자기기 뿐만 아니라 실질적으로는 가전제품을 비롯한 여러가지 분야는 물론이고, 의료기기 등에도 적용하는 것이 가능하다. 또한 전체적인 크기 및 하중에 대한 지지력을 충분하게 설계하는 것에 의하여, 도어에도 적용 가능함은 물론이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 것으로 기대된다.

먼저, 본 발명에 의한 힌지조립체에 의하면, 탄성와셔의 상하에 설치된 치형부재, 특히 상부치형부재(42)의 높이를 조절너트를 이용하여 조절하는 것에 의하여, 브라켓(44)에 가해지는 압력을 적절하게 조절하는 것이 가능하다. 그리고, 다양한 재질로 구성할 수 있는 탄성와셔는, 두께가 같더라도 재질에 따라 브라켓에 가해지는 압력을 조절할 수 있게 된다. 따라서 힌지조립체가 적용되는 기술분야에서 필요로 하는 적절한 힘을 브라켓에 가하는 것이 가능하게 되는 잇점이 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 상기와 같이 브라켓에 가해지는 압력이 조절 가능하게 되는 것은 물론이고, 이와 동시에 전체적인 불량율을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 즉, 종래에는 어느 하나의 부품 또는 조립시 불량이 발생하면 이를 해소할 수 없었으나, 본 발명에 의한 구조를 적용하는 것에 의하면 전체적인 구조의 분해 조립의 편의성 및 이로 인한 불량율을 감소시킬 수 있는 장점을 기대할 수 있다.

Claims (5)

1. 상단의 일부분이 나사산이 성형된 힌지축과;

   상기 힌지축에 삽입되어, 일측면이 지지되는 상태에서 회동 가능한 브라켓;

   상기 브라켓의 상부에서 힌지축에 삽입되고, 상면에 소정의 치형을 가지는 하부치형부재;

   상기 하부치형부재와 치합하는 치형이 하면에 성형되고 힌지축에 삽입되는 상부치형부재;

   상기 상하부치형부재 사이에 개재되는 탄성와셔; 그리고

   상기 힌지축의 상단부에 나사결합되어 높이조절이 가능하고, 상기 상부치형부재를 가압하는 조절너트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 힌지조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 브라켓의 상하면에 개재되는 와셔를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 힌지조립체.
3. 제2항에 있어서, 상기 브라켓의 상면에 개재되는 와셔는 하부치형부재에 고정되어 같이 회전하고, 브라켓의 하면에 개재되는 와셔는 힌지축에 고정되는 것을 특징으로 하는 힌지조립체.
4. 제1항에 있어서, 상기 브라켓은, 힌지축에 성형된 플랜지부에 의하여 일측면이 지지되는 것을 특징으로 하는 힌지조립체.
5. 제1항에 있어서, 상기 조절너트 상부의 힌지축에 구현되어, 조절너트가 이탈하는 것을 방지하는 고정수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 힌지조립체.